電阻通常都會(huì)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的阻值、功率及最大耐壓,除此常規(guī)參數(shù)以外,很少有人關(guān)注電阻的峰值特性,也不會(huì)計(jì)算,更不用提可靠性要求了,其實(shí)器件的失效往往就在這些不關(guān)注的地方。電阻的峰值功率和峰值電壓是變化的,不同的阻值會(huì)有不同的要求,一些專業(yè)的廠商通常都會(huì)給出這些參數(shù)曲線,峰值參數(shù)會(huì)有兩個(gè)測試標(biāo)準(zhǔn),一個(gè)就是可重復(fù)的脈沖標(biāo)準(zhǔn),一個(gè)就是不可重復(fù)的脈沖標(biāo)準(zhǔn),下面就以貼片1206封裝的貼片電阻做一個(gè)分析和計(jì)算。
可重復(fù)的脈沖標(biāo)準(zhǔn),要求脈沖周期tp/脈沖時(shí)間ti大于等于1000,其最大功率和最大電壓需要滿足曲線所標(biāo)注的要求,可重復(fù)的脈沖標(biāo)準(zhǔn)如下圖1所示。
比如100電阻,脈沖電壓Vi=10V,脈沖時(shí)間ti=10us,脈沖周期為tp=10ms,計(jì)算其是否符合要求。
功率P=10V*10V/100=1W,其中tp/ti=1000,若按照正常的設(shè)計(jì)計(jì)算1206封裝功率最大也就1/4W,此應(yīng)用的功率已達(dá)到2W,很多人以為這肯定是不合格的,但有一點(diǎn)這是脈沖功率,一般的規(guī)格書是不會(huì)給出脈沖功率的,所以給設(shè)計(jì)者就帶來了困惑,雖然這種應(yīng)用看起來是超出規(guī)格,但在實(shí)際應(yīng)用中也并未損壞,這又是為什么呢?
當(dāng)然我們可以去查閱正規(guī)的電阻規(guī)格書,里面是會(huì)有詳細(xì)的規(guī)格的。以下是國巨貼片1206電阻規(guī)格書中的數(shù)據(jù),根據(jù)規(guī)格書最大功率與時(shí)間關(guān)系曲線要求(圖2),在10us里面對應(yīng)的最大可重復(fù)脈沖功率為2W,說明功率符合要求。同時(shí)根據(jù)最大電壓與時(shí)間關(guān)系曲線要求(圖3),對應(yīng)10us時(shí)間的最大電壓為400V,說明電壓也符合要求,此應(yīng)用是沒有任何風(fēng)險(xiǎn)的。
可重復(fù)性脈沖還有一種情況,就是其脈沖為指數(shù)規(guī)律型,這種脈沖的要求ti=0.5τ,tp/ti也是大于等于1000,其脈沖要求如下圖4所示。
上面講的是可重復(fù)性脈沖,意思就是按照一定的周期tp持續(xù)輸出這種脈沖ti,考量電阻規(guī)格是否在合格范圍內(nèi),從圖2里還可以看到另外一條虛線,明顯比可重復(fù)性脈沖的數(shù)值要高很多,這條曲線就是不可重復(fù)性脈沖,也就是說電阻瞬間來了一個(gè)沖擊電壓,但這個(gè)電壓不常有,比如打雷之類的浪涌,這個(gè)就叫做單脈沖峰值功率,那么電阻能否承受得住呢?
比如10K電阻,脈沖電壓Vi=250V,瞬間脈沖時(shí)間ti=10us,計(jì)算其是否符合要求。
此時(shí)功率P=250V*250V/10K=6.25W,對照圖2所示,10us的單脈沖最大峰值功率為10W,對照圖3最大峰值電壓為400V,所以此脈沖沖擊也是安全可靠的。
這個(gè)單脈沖峰值功率也是有限制的,一般廠家給出這個(gè)沖擊時(shí)間起碼間隔2小時(shí)以上,并且這個(gè)沖擊對電阻本身是有損傷的,一般也就在1000次左右,此電阻就會(huì)失效。
所以說在計(jì)算電阻非正常工作時(shí),就需要考慮脈沖的情況,脈沖通常最是非常危險(xiǎn)的,也很難計(jì)算,根據(jù)以上的分析計(jì)算,我想大家應(yīng)該知道怎么去應(yīng)用了。
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電阻
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